Question

【題目】某物理興趣小組的同學(xué)用圖甲所示裝置來(lái)“驗(yàn)證牛頓第二定律”。同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中，都將砂和小桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)�力的大小，通過(guò)改變小桶中砂的質(zhì)量改變拉力。為使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力。

①下列器材中不必要的是___(填字母代號(hào)).

A. 交流電源 B. 秒表 C. 天平(含砝碼) D. 直流電源

②下列實(shí)驗(yàn)操作中,哪些是錯(cuò)誤的___(填字母代號(hào)).

A. 調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行

B. 每次實(shí)驗(yàn)，都要先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

C. 平衡摩擦力時(shí)，將懸掛小桶的細(xì)線系在小車上

D. 平衡摩擦力時(shí)，讓小車后面連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶

③圖乙是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶.A、B、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),若相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T.A、B間的距離為x1,A、C間的距離為x2,則小車的加速度a=______(用字母表達(dá)).

④圖丙是小剛和小芳兩位同學(xué)在保證小車質(zhì)量一定時(shí)，分別以砂和小桶的總重力mg為橫坐標(biāo)，以小車運(yùn)動(dòng)的加速度a為縱坐標(biāo)，利用各自實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的amg圖象。

a.由小剛的圖象，可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論：________________________________________.

b.小芳與小剛的圖象有較大差異,既不過(guò)原點(diǎn),又發(fā)生了彎曲,下列原因分析正確的是______(填字母代號(hào)).

A. 圖象不過(guò)原點(diǎn)，可能是平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大

B. 圖象不過(guò)原點(diǎn)，可能是平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)小

C. 圖象發(fā)生彎曲，可能是砂和小桶的質(zhì)量過(guò)大

D. 圖象發(fā)生彎曲，可能是小車的質(zhì)量過(guò)大

Answer 1

【答案】（1）BD， （2）BC， （4）①在物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與受到的合外力成正比； ②BC

【解析】

（1）AD.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是低壓交流電源，故A不符合題意，D符合題意。

B.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是計(jì)時(shí)儀器，不需要秒表，故B符合題意。

C.驗(yàn)證牛頓第二定律的過(guò)程需要使用天平（含砝碼）測(cè)量物體與小車的質(zhì)量，故C不符合題意。

（2）A.在實(shí)驗(yàn)中要注意調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與長(zhǎng)木板平行，才能使細(xì)繩的拉力平行于運(yùn)動(dòng)方向，故A說(shuō)法正確。

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先接通電源，后釋放小車，故B說(shuō)法錯(cuò)誤。

C.在調(diào)節(jié)木板傾斜程度平衡小車受到的滑動(dòng)摩擦力是，需要將裝有砂的砂桶摘下，故C說(shuō)法錯(cuò)誤。

D.平衡摩擦力是，讓小車后面連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，故D說(shuō)法正確。

（3）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可知加速度為：

（4）a.由小剛的圖象，可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與受到的合外力成反比。

b.AB.圖象不過(guò)原點(diǎn)，在拉力大于零的情況下，小車的加速度仍然為零，說(shuō)明可能是平衡摩擦力時(shí)木板的傾斜角過(guò)小，平衡摩擦力不足造成的，故B正確。

CD.本實(shí)驗(yàn)的要求小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量，這樣小車受到的合力才近似等于砂和砂桶的重力，圖象才是一條直線；如果不滿足小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量，小車受到的合力不能近似等于砂和砂桶的重力，則圖象就會(huì)彎曲，故C正確，D錯(cuò)誤。